Question

7．通過比較相同時間內(nèi)產(chǎn)生氧氣的體積可探究影響過氧化氫分解速率的因素．
（1）用圖1裝置進行實驗并繪制曲線圖如圖2．

寫出實驗I的化學(xué)反應(yīng)方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，根據(jù)圖1、圖2信息可知，該因素對過氧化氫分解速率的影響是：在相同條件下，反應(yīng)物的濃度越大，過氧化氫分解的速率越快．
（2）探究溫度及催化劑質(zhì)量的影響．請補填實驗Ⅴ中的數(shù)據(jù)．

實驗編號	溫度	催化劑	過氧化氫溶液的質(zhì)量及濃度
實驗Ⅲ	50℃	1g二氧化錳	10g，3%
實驗Ⅳ	25℃	2g二氧化錳	10g，3%
實驗Ⅴ	25℃	2g二氧化錳	10g，3%

（3）溶液酸堿性對過氧化氫的分解速率也有影響，如圖3：
①分析圖3，可得出的結(jié)論是：在堿性溶液中過氧化氫的分解速率大于在酸性溶液中的分解速率，但不影響產(chǎn)物的最終質(zhì)量．
②資料表明：過氧化鋇（BaO₂）與硫酸（H₂SO₄）溶液反應(yīng)可用來制取H₂O₂，同時生成一種白色沉淀硫酸鋇（BaSO₄）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：BaO₂+H₂SO₄═H₂O₂+BaSO₄↓；
從反應(yīng)后的混合物中除去硫酸鋇沉淀的實驗操作是：過濾；根據(jù)①中結(jié)論可知，利用上述反應(yīng)制取H₂O₂時，所加硫酸的量應(yīng)：過量（填“少量”或“過量”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣及控制變量法結(jié)合坐標進行對比分析得出結(jié)論；
（2）根據(jù)探究的目的是溫度及催化劑質(zhì)量的影響分析自變量和因變量設(shè)計實驗；
（3）①根據(jù)坐標分析數(shù)據(jù)結(jié)合探究的目的得出結(jié)論；
②根據(jù)信息結(jié)合方程式的寫法寫出反應(yīng)的方程式；根據(jù)混合物的分離原理及實驗的目的分析藥品的量．

解答 解：（1）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；兩個實驗中過氧化氫溶液質(zhì)量分數(shù)不同，而其它量相同，且坐標顯示過氧化氫的濃度越大，等時間內(nèi)產(chǎn)生的氣體體積越大，因此得出的結(jié)論是：在相同條件下，反應(yīng)物的濃度越大，過氧化氫分解的速率越快；
故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；在相同條件下，反應(yīng)物的濃度越大，過氧化氫分解的速率越快；
（2）探究溫度及催化劑質(zhì)量的影響，應(yīng)該保持其它的量相同，改變的是溫度或催化劑的質(zhì)量；
故答案為：25℃（或50℃）；2g二氧化錳（或1g二氧化錳）；
（3）①分析圖3是探究進行溶液和酸性溶液對過氧化氫分解速率及產(chǎn)物的量的影響，通過坐標可得出的結(jié)論為：在堿性溶液中過氧化氫的分解速率大于在酸性溶液中的分解速率，但不影響產(chǎn)物的最終質(zhì)量；
故填：在堿性溶液中過氧化氫的分解速率大于在酸性溶液中的分解速率，但不影響產(chǎn)物的最終質(zhì)量；
②根據(jù)資料過氧化鋇（BaO₂）與硫酸（H₂SO₄）溶液反應(yīng)可用來制取H₂O₂，同時生成一種白色沉淀硫酸鋇（BaSO₄），因此反應(yīng)的方程式為：BaO₂+H₂SO₄═H₂O₂+BaSO₄↓；硫酸鋇難溶于水，因此用過濾法分離；為保證過氧化鋇完全反應(yīng)，加入硫酸的質(zhì)量要過量，酸性環(huán)境也能促進過氧化氫的分解，且不影響氧氣的產(chǎn)量．
故答案為：BaO₂+H₂SO₄═H₂O₂+BaSO₄↓；過濾；過量．

點評 此題考查了利用對比的方式進行實驗探究的知識，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題解決問題的能力，認識了對化學(xué)反應(yīng)速度影響的因素，難度較大．